Mesin Bubut

BAB  IV

MESIN BUBUT

Penggolongan Mesin Bubut

        A.  Pembubut Kecepatan                              G. Pembubut Otomatis 

        1.  Pengerjaan Kayu                                H.  Mesin Ulir Otomatis

        2.  Pemusingan Logam                                 1. Spindel Tunggal

        3.  Pemolesan                                                2. Spindel Banyak

        B.  Pembubut Mesin                                      I.  Fris Pengebor Vertikal

        1.  Penggerak puli kerucut                                    

             bertingkat         

        2.  Penggerak roda gigi tangan  

        3.  Penggerak kecepatan       

        C.  Pembubut Bangku       

        D.  Pembubut Ruang Perkakas 

        E.  Pembuat kegunaan Khusus  

    F.  Pembubut Turet

        1. Horisontal

            a. Jenis ram

            b. Jenis sadel

        2. Vertikal

            a. Stasiun tunggal

            b. Stasiun banyak

        3. Otomatis

    

   

Konstruksi Mesin Bubut

Gambar 2. Pembubut mesin tugas berat.

Pada gambar 2. diperlihatkan nama-nama bagian atau komponen yang umum dari mesin bubut. Jenis ini mempunyai kepala tetap berisi roda gigi dan mendapatkan daya dari motor yang disambungkan dengan sabuk V. 

Pengendali pada kepala tetap bisa mengatur kecepatan sampai 27 variasi kecepatan. 

Ekor tetap bisa distel sepanjang bangku untuk menampung panjang stok yang berbeda-beda. Pergerakannya diatur dengan penyetel roda dan dilengkapi dengan ulir pengencang pada dasarnya untuk menyetel kelurusan dan untuk pembubutan tirus.

Sekrup pengarah  adalah poros panjang berulir yang terletak agak dibawah dan sejajar dengan bangku, memanjang dari kepala tetap sampai ekor tetap. Dihubungkan dengan roda gigi pada kepala tetap dan putarannya bisa dibalik. Dipasang ke kereta luncur dan bisa dipasang atau dilepas dari kereta luncur selama operasi. Ulir pengarah hanya untuk membuat ulir saja dan bisa dilepas kalau tidak dipakai. 

Batang hantaran terletak dibawah ulir pengarah yang berfungsi untuk menyalurkan daya dari kotak pengubah cepat (quick change box) untuk menggerakkan mekanisme apron dalam arah melintang atau memanjang. 

Kereta luncur terdiri dari perletakan majemuk, sadel pahat dan apron. Konstruksinya kaku karena harus menyangga dan memandu pahat pemotong. Dilengkapi dengan dua hantaran tangan untuk memandu pahat dalam arah menyilang. Roda tangan yang atas mengendalikan gerakan perletakan majemuk dan roda tangan dibawah untuk menggerakkan kereta luncur sepanjang landasan.

Apron yang terletak pada kereta luncur berisi kendali, roda gigi dan mekanisme lain untuk menghantar kereta luncur baik dengan tangan atau dengan daya. 

Ukuran Mesin bubut dinyatakan dalam diameter benda kerja yang dapat diputar, sehingga sebuah mesin bubut 400 mm mempunyai arti mesin bisa mengerjakan benda kerja sampai diameter 400 mm. Ukuran kedua yang diperlukan dari sebuah mesin bubut adalah panjang benda kerja. Beberapa pabrik menyatakan dalam panjang maksimum benda kerja diantara kedua pusat mesin bubut, sedangkan sebagaian pabrik lain menyatakan dalam panjang bangku.

Ada beberapa variasi dalam jenis mesin bubut dan variasi dalam desainnya tersebut tergantung pada jenis produksi atau jenis benda kerja. 

Pembubut Kecepatan (speed lathe) adalah mesin bubut yang mempunyai konstruksi sederhana dan terdiri dari bangku, kepala tetap, ekor tetap dan peluncur yang dapat distel untuk mendukung pahat. Digunakan untuk pemahatan tangan dan kerja ringan maka bubut dioperasikan pada kecepatan tinggi.  Mesin jenis ini biasanya dipakai untuk membubut kayu, atau untuk membuat pusat pada silinder logam sebelum dikerjakan lebih lanjut oleh mesin bubut mesin.

Pembubut mesin. Mendapatkan namanya dari mesin bubut pertama /lama yang digerakkan oleh mesin setelah sebelumnya digerakkan dengan sabuk atas (overhead belt). Yang membedakannya dari bubut kecepatan adalah tambahan untuk pengendalian kecepatan spindel dan untuk penyanggaan dan pengendalian hantaran pahat tetap. Kepala tetap dilengkapi dengan puli kerucut empat tingkat yang menyediakan empat kisaran kecepatan spindel jika dihubungkan ke poros motor. Sebagai tambahan mesin ini dilengkapi dengan roda gigi belakang yang bila dihubungkan dengan puli kerucut akan memberikan tambahan empat variasi kecepatan.

Pembubut bangku adalah mesin bubut kecil yang terpasang pada bangku kerja. Disainnya mempunyai kesamaan dengan mesin bubut kecepatan atau mesin hanya berbeda dalam ukuran dan pemasangannya. Dibuat untuk benda kecil dan mempunyai kapasitas ayunan maksimum sebesar 250 mm pada pelat muka. 

Pembubut Ruang Perkakas adalah mesin bubut untuk pembuatan perkakas kecil, alat ukur, die dan komponen presisi lainnya. Mesin ini dilengkapi dengan segala perlengkapan yang diperlukan untuk membuat pekerjaan perkakas yang teliti. 

Operasi Bubut

Operasi pada mesin bubut ada beraneka ragam :

        • pembubutan

        • pengeboran

        • pengerjaan tepi

        • penguliran

        • pembubutan tirus

        • Penggurdian

        • Meluaskan lubang

Pembubutan Silindris

Benda disangga diantara kedua pusatnya. Hal ini ditunjukkan pada gambar 3A.

  

Gambar 3. Operasi pembubut, A. Pahat mata tunggal dalam operasi pembubutan, B. Memotong tepi. 

Pengerjaan Tepi (Facing)

Pengerjaan tepi adalah apabila permukaan harus dipotong pada pembubut. Benda kerja biasanya dipegang pada plat muka atau dalam pencekam seperti gambar 3B. Tetapi bisa juga pengerjaan tepi dilakukan dengan benda kerja diantara kedua pusatnya. Karena pemotongan tegak lurus terhadap sumbu putaran maka kereta luncur harus dikunci pada bangku pembubut untuk mencegah gerakan aksial.

Pembubutan Tirus

Terdapat beberapa standar ketirusan1 dalam praktek komersial. Penggolongan berikut yang umum digunakan :

        1.  Tirus Morse. Banyak digunakan untuk tangkai gurdi, leher, dan pusat pembubut. Ketirusannya adalah 0,0502 mm/mm (5,02%).

        2.  Tirus Brown dan Sharp. Terutama digunakan dalam memfris spindel mesin : 0,0417 mm/mm (4,166%).

        3.  Tirus Jarno dan Reed. Digunakan oleh beberapa pabrik pembubut dan perlengkapan penggurdi kecil. Semua sistem mempunyai ketirusan 0,0500 mm/mm (5,000%), tetapi diameternya berbeda.

        4.  Pena tirus. Digunakan sebagai pengunci. Ketirusannya 0,0208 mm/mm (2,083%).

Ketirusan luar yang teliti dapat dipotong pada sebuah pembubut dalam beberapa cara :

        1.  Mesin kendali numeris yang dapat memotong kerucut sebagai hal yang biasa.

        2.  Dengan perlengkapan membubut tirus. Perlengkapan yang diperlihatkan pada gambar 4. dibautkan pada punggung mesin bubut dan mempunyai batang pemandu yang dapat dikunci pada sudut atau ketirusan yang diinginkan. Ketika kereta luncur bergerak sebuah peluncur diatas batang pahat bergerak masuk dan keluar, sesuai dengan penguncian dari batang. 

        3.  Perletakan majemuk pada kereta luncur bubut seperti diperlihatkan pada gambar 5. mempunyai dasar bulat dan dapat diputar ke sembarang sudut yang diinginkan dari benda kerja. Pahat kemudian dihantarkan kedalam benda kerja dengan tangan. Metode ini untuk ketirusan pendek.

¹ Ketirusan ini distandardisasi dalam satuan Inggris yaitu (0,60235 in. tiap foot), Brown dan Sharp (1/2 in. tiap foot), Jarno dan Reed (0,6 in. tiap foot), dan pena tirus (1/4 in. tiap foot). Konversi diberikan dalam milimeter dan presentase, yang ekivalen karena ketirusan adalah tanpa satuan di dalam satuan SI.

Gambar 4. Pembubutan tirus dengan menggunakan perlengkapan tirus.

  

        4.  Penguncian pusat ekor tetap yang digeser. Gambar 6. memperlihatkan metode ini. Kalau ekor tetap digeser secara horisontal dari sumbu sebesar 6,4 mm untuk batang silinder sepanjang 305 mm, akan diperoleh ketirusan 0,0416 mm/mm (4,16%). Jadi ketirusan juga ditentukan oleh panjang silinder yang dibubut.

  

Gambar 5. Membubut tirus dengan menggunakan perletakan majemuk.

  

Gambar 6. Membubut tirus dengan meng-offset-kan pusat ekor tetap.

Memotong Ulir

Biasanya pembuatan ulir dengan mesin bubut dilakukan apabila hanya sedikit ulir yang harus dibuat atau dibuat bentuk khusus. Bentuk ulir didapatkan dengan menggerinda pahat menjadi bentuk yang sesuai dengan menggunakan gage atau plat pola. Gambar 7. memperlihatkan sebuah pahat untuk memotong ulir -V 60 derjat dan gage yang digunakan untuk memeriksa sudut pahat. Gage ini disebut gage senter sebab juga bisa digunakan sebagai gage penyenter mesin bubut. Pemotong berbentuk khusus bisa juga digunakan untuk memotong ulir. 

  

Dalam mengunci pahat untuk ulir-V, terdapat dua metode hantaran pahat. Pahat dapat dihantarkan lurus kedalam benda kerja, ulir terbentuk karena serangkaian potongan ringan seperti pada gambar 7A. Metode pemotongan ini baik digunakan untuk pemotongan besi cor atau kuningan. Metode kedua adalah dengan menghantar pahat pada suatu sudut seperti gambar 7B dan 7D. Metode ini digunakan untuk membuat ulir pada bahan baja. Pahat diputar sebesar 29^o dan pahat dihantar ke benda kerja sehingga seluruh pemotongan dilakukan pada sisi kiri dari pahat. 

Mesin Bubut Turet

Mesin bubut turet memiliki ciri khusus yang terutama disesuaikan untuk kebutuhan mesin produksi.

Keahlian pekerja disesuaikan pada mesin ini sehingga operator yang kurang pengalaman bisa menghasilkan komponen yang sejenis. Karakteristik utama kelompok mesin ini  adalah bahwa pahat/perkakas bisa distel untuk operasi berurutan.  Walaupun tenaga skill/terlatih diperlukan untuk menyetel perkakas dengan benar, namun setelah itu untuk mengoperasikannya bisa dilakukan oleh tenaga tidak terlatih. 

Mesin Bubut Turet Horisontal

Mesin ini dibuat dalam dua desain umum yaitu ram dan sadel. Mesin bubut jenis ram ((gambar 19.8) disebut demikian sesuai dengan cara turet dipasang. Turet ditempatkan pada peluncur atau ram yang bergerak kebelakang dan kemuka pada sebuah sadel yang diapitkan kepada bangku mesin bubut. Pengaturan ini menghasilkan gerakan cepat dari turet dan dianjurkan untuk untuk kerja batang atau pencekaman tugas ringan. Sadelnya tidak bergerak selama operasi. 

Pada jenis sadel (gambar 9.), yang digunakan untuk pekerjaan pencekaman, mempunyai turet yang dipasang langsung pada sadel. Sadelnya  bergerak bolak balik bersama turet.

  

Gambar 8. Mesin bubut turet jenis ram nomor 3 dengan kendali daur listrik.

  

Gambar 9. Mesin bubut turet pencekaman jenis sadel.

Karena perkakas pencekaman menggantung (overhang) dan tidak mendukung benda kerja, maka perkakas pencekam harus sekaku mungkin. 

Mesin bubut turet dikonstruksi dengan cara yang sama dengan mesin bubut biasa. 

Perbedaan Antara Mesin Bubut Turet Dengan Mesin Bubut Biasa

Perbedaan utamanya adalah bahwa mesin bubut turet disesuaikan untuk pekerjaan produksi yang banyak sedangkan mesin bubut biasa terutama digunakan untuk berbagai pekerjaan, untuk pembubut ruang perkakas atau kerja tunggal. Ciri ciri mesin bubut turet yang membuatnya dipakai untuk produksi banyak adalah :

        1.  Perkakas bisa distel pada turet untuk pekerjaan berurutan.

        2.  Setiap stasiun dilengkapi dengan penghenti atau penggerak hantaran sehingga masing-masing pemotongan oleh pahat adalah sama dengan pemotongan sebelumnya.

        3.  Pemotongan majemuk dapat diambil dari stasiun yang sama pada saat yang sama, misalnya pembubutan atau pemboran lubang sebanyak dua buah atau lebih.

        4.  Pemotongan kombinasi dapat dibuat yaitu pahat pada peluncur menyilang (cross slide) dapat digunakan bersamaan dengan pahat pada turet yang lagi memotong. 

        5.  Kekakuan pada pemegang benda kerja atau pahat harus dibuat pada mesin untuk pekerjaan majemuk atau pemotongan kombinasi.

        6.  Mesin bubut turet mungkin dilengkapi dengan berbagai perlengkapan seperti pembuatan tirus, pembuatan ulir dan pekerjaan duplikasi dan bisa dikontrol dengan pita/kaset.

Prinsip Pahat Dan Perpahatan

Dalam produksi adalah penting bahwa pekerjaan dilakukan sesingkat mungkin. Waktu yang dihabiskan dalam produksi adalah : waktu penyetelan, penanganan benda kerja, penanganan mesin, dan waktu pemotongan.

Waktu penyetelan dapat dikurangi dengan menyiapkan semua pahat yang diperlukan dalam kondisinya dan siap dipakai.

Waktu penanganan benda kerja yaitu waktu yang dipakai dalam memasang atau melepaskan benda kerja. Hal ini sangat tergantung kepada piranti pemegang benda kerja. Untuk pekerjaan batang maka waktu ini dikurangi dengan menggunakan leher stok batang.

Waktu penanganan mesin adalah waktu yang diperlukan dalam memasang masing-masing perkakas pada tempatnya. Bisa dikurangi dengan menempatkan perkakas pada posisi dan urutan yang benar sehingga memudahkan penggunaannya atau dengan melakukan pemotongan kombinasi atau jamak, jika memungkinkan.

Waktu potong untuk suatu operasi dikendalikan oleh penggunaan yang benar atas perkakas potong, kecepatan dan hantaran. Pemotongan kombinasi bisa menghemat waktu potong (gambar 10A.).

  

Gambar 10. A. Mengkombinasikan pemotongan pada pekerjaan batang. B. Pemotongan banyak dari turet segi enam.

Pemotongan kombinasi menunjukkan penggunaan serentak dari pahat peluncur dan turet.

Gambar 11. menunjukkan penyetelan turet segienam untuk membuat pemotongan dalam pada adaptor ulir. 

Gambar 11. Penyetel turet segi enam menggambarkan urutan operasi untuk menangani pemotongan dalam yang diperlukan pada adaptor yang ditunjukkan dalam gambar desain.

Gambar 12. menunjukakan detail pemotongan dalam yang diperlukan untuk memesin adaptor. Jenis-jenis operasinya adalah :

  

Gambar 12. Penyetelan untuk memesin operasi dalam pada adaptor berulir.

         1. Stok batang dimajukan terhadap penghenti stok kombinasi dan  gurdi awal.dan        diapitkan ke leher. Gurdi awal dimajukan dan ujung benda kerja di gurdi/senter. 

           2. Dibuat lobang pada stok dengan menggurdi sesuai dengan panjang yang                   diperlukan.

           3.  Lubang dibor sesuai dengan diameter ulir.

           4.  Lubang yang digurdi diperbesar dengan peluas lubang (reamer)

          5.  Alur untuk celah ulir dibuat. Untuk operasi ini digunakan perkakas luncur gerak      cepat.

        6.  Ulirnya dibuat dengan sebuah tap yang dipegang  oleh kopling tap dan pemegang die.

Mesin Bubut Turet Horisontal Otomatis

Gambar 13. adalah mesin bubut turet otomatis yang penampilannya mirip dengan jenis sadel standar namun operasinya otomatis. Turet segienam dioperasikan dengan tenaga hidrolik dan dilengkapi dengan penggeseran melintang cepat dan penukaran otomatis kepala hantaran yang sesuai pada setiap titik. Gerakan dari peluncur menyilang dikendalikan oleh nok yang digerakkan oleh gerakan ke depan dari turet.

  

                                   Gambar 13. Mesin bubut turet horisontal otomatis.

Mesin Bubut Turet Vertikal 

Mesin bubut turet vertikal mirip dengan fris pengebor vertikal, tetapi memiliki karakteristik pengaturan turet untuk memasang pahat. Mesin ini terdiri dari pencekam atau meja berputar dalam kedudukan horisontal, dengan turet dipasangkan diatas rel menyilang. Mesin ini dikembangkan untuk memudahkan pemuatan, pemegangan dan pemesinan dari suku cadang berat dan diameter besar. 

Pada gambar 15. memperlihatkan sebuah mesin bubut turet vertikal yang dilengkapi dengan tiga kepala pemotong: kepala turet utama yang berputar, kepala ram yang ditunjukkan di sebelah kiri dan kepala samping. 

Untuk mengadakan pemotongan bersudut, baik ram maupun turet dapat diputar 30 derjat kekiri atau kanan dari pusat. Ram menyediakan stasiun perkakas lain pada mesin yang bisa dioperasikan terpisah atau bersama-sama dengan yang lainnya.

Mesin bisa dilengkapi dengan pengendali yang akan menghasilkan operasi otomatik pada setiap kepala, laju dan arah hantaran dan perubahan kecepatan spindel. 

  

Gambar 15. Mesin bubut turet vertikal.

Mesin Bubut Stasiun Jamak Vertikal Otomatis

Mesin ini didesain untuk produksi tinggi dan biasanya dilengkapi dengan lima atau sembilan stasiun kerja dan posisi/dudukan pemuatan. Dalam  beberapa mesin disediakan dua spindel untuk setiap stasiun.

Biasanya semua jenis operasi bisa dilakukan seperti menfris, menggurdi, mengulir, mengetap, meluaskan lobang dan mengebor. Keuntungan mesin ini adalah bahwa operasi bisa dilakukan secara serentak dan dengan urutan yang sesuai.

Mesin Bubut Otomatis

Mesin bubut yang perkakasnya secara otomatis dihantarkan kepada benda kerja dan mundur setelah daurnya diselesaikan, dikenal sebagai mesin bubut otomatis. Mesin bubut yang otomatis sepenuhnya dilengkapi dengan magasin hantaran sehingga sejumlah suku cadang dapat dimesin secara berurutan dengan hanya sedikit pengawasan dari operator. 

Gambar 17. memperlihatkan mesin bubut otomatis jenis vertikal.

  

Gambar 16. Mesin bubut pencekam vertikal stasiun jamak.

Gambar 17. Mesin bubut otomatis vertikal.

Mesin Bubut Duplikat

Mesin bubut duplikat memproduksi kembali sejumlah suku cadang dari bentuk induk ataupun contoh dari benda kerja. Hampir setiap mesin bubut standar dapat dimodifikasi untuk pekerjaan penduplikasian. Reproduksinya dari sebuah pola, baik bulat atau datar yang biasanya dipasangkan dibelakang mesin bubut. Pola dihubungkan dengan sebuah jarum yang digerakkan oleh udara, hidrolik atau listrik. 

  

Gambar 19. Mesin bubut duplikat otomatis.

Mesin Ulir Otomatis

Ditemukan oleh Christopher N. Spencer. Ciri utama dari mesin tersebut adalah adanya pengontrolan gerakan turet sehingga perkakas bisa diumpan ke benda kerja pada kecepatan yang diinginkan, ditarik dan diarahkan ke kedudukan berikutnya. Ini semuanya dilakukan dengan mekanisme nok berbentuk silinder atau drum yang terletak dibawah turet. Ciri khas lainnya  yang dikendalikan oleh nok adalah mekanisme pemegangan benda kerja pada leher, dan melepaskannya pada akhir siklus. 

Mesin pertama jenis ini hanya beroperasi untuk membuat sekrup dan baut. Karena mesin ini hanya memproduksi komponen satu persatu dengan sedikit perhatian dari operator maka sebab itu disebut otomatik. 

Mesin ulir otomatis bisa diklasifikasikan berdasarkan turet atau jumlah spindel, tapi mesin multi spindel tidak diklasifikasikan sebagai mesin ulir tetapi sebagai mesin spindel-banyak otomatis. Pada gambar 20 memperlihatkan mesin ulir yang didesain untuk benda kerja batang diameter kecil. Mesin ini mempunyai peluncur melintang yang bisa membawa perkakas didepan dan dibelakang, dan turet  yang terpasang pada posisi vertikal pada peluncur gerakan longitudinal. Perkakas dipasang disekeliling turet pada bidang vertikal segaris dengan spindel. 

  

Gambar 20. Mesin ulir otomatis nomor 2.

Mesin Ulir Jenis Swis

Pada gambar 21 adalah tampak ujung mesin ulir jenis swiss yang dikembangkan untuk pembubutan teliti dari komponen kecil. Pahat mata tunggal digunakan pada mesin ini dan ditempatkan secara radial disekeliling bushing karbida dimana stok dimajukan selama proses pemesinan. Pembubutan dilakukan oleh dua mata perkakas horisontal sedangkan tiga lainnya digunakan untuk membuat alur, memotong putus dan membuat alur. 

  

Gambar 21. Tampak ujung dari mesin ulir jenis Swis yang menunjukkan nok ayun dan mekanisme kendali pahat.

Spindel Banyak Otomatis

Mesin spindel banyak otomatis adalah jenis yang paling cepat dari mesin produksi untuk pekerjaan batang. Mesin ini otomatis sepenuhnya dan dibuat dalam berbagai model dengan dua, empat, lima, enam atau delapan spindel. Dalam mesin ini langkah operasi dibagi menjadi beberapa bagian sehingga satu stasiun mengerjakan satu bagian operasi dan semua stasiun beroperasi secara serentak sehingga memperpendek waktu pengerjaan. 

Konstruksi umum dari mesin ini bisa dilihat pada gambar 22. Spindel yang membawa stok batang seluruhnya dipegang dan diputar dalam rel stok. Didepan spindel terdapat sebuah peluncur pahat ujung untuk tempat meletakkan pahat  segaris dengan dengan masing-masing spindel mesin. Peluncur pahat tidak mengarah atau berputar bersama pembawa spindel melainkan bergerak maju-mundur untuk membawa ujung pahat ke dan dari persinggungan dengan batang atau stok yang berputar. 

  

Gambar 22. Mesin btang spindel banyak otomatis.

 

Fris Pengebor Vertikal

Pada mesin ini benda kerja berputar pada meja horisontal. Pahat pemotong stasioner, kecuali untuk gerakan hantaran dan terpasang pada rel menyilang yang tingginya dapat distel. Pekerjaan yang bisa dilakukan adalah pekerjaan tepi horisontal, pembubutan vertikal dan pengeboran. Mesin ini diberi tingkatan berdasarkan diameter mejanya yang ukurannya bervariasi dari 1 sampai 12 m.

 

  

Gambar 24. Fris pengebor dan pembubut vertikal.

Gambar 24 adalah contoh mesin fris pengebor vertikal. Kelebihan dari mesin ini adalah bisa memegang suku cadang yang besar dan berat, karena benda kerja dapat diletakkan di meja dengan crane. -- 

Read More

Perpipaan
1. perpindahan kalor.ppt
2. Gasket dan Baut Pipa.ppt
3. Perhitungan panjang pipa.ppt
4. Piping Maintenance.ppt
5. Katup.ppt
6. Perhitungan panjang pipa.ppt

Pompa
1. pompa

Permesinan
1.Bahan-bahan pahat.ppt
2.Frais.pdf
3.Frais machining.ppt
4.Grinding.ppt

Read More

Definisi Manometer

Definisi manometer. Manometer adalah alat pengukur tekanan udara di dalam ruang tertutup. Ada beberapa macam manometer sebagai berikut :

1. Manometer zat cair
Manometer zat cair biasanya merupakan pipa kaca berbentuk U yang berisi raksa. Manometer jenis ini dibedakan menjadi manometer raksa yang terbuka dan manometer raksa yang tertutup.

a. Manometer raksa ujung terbuka 
Manometer raksa ujung terbuka digunakan untuk mengukur tekanan gas dalam ruang tertutup bila tekanannya sekitar 1 atmosfer. Pada pipa U berisi raksa, pada salah satu ujungnya dihubungkan dengan ruangan yang akan diukur tekanannya, sedangkan ujung yang lain berhubungan dengan udara luar (atmosfer). Sebelum digunakan, permukaan raksa pada kedua pipa U adalah sama tinggi. Setelah dihubungkan dengan ruang yang akan diukur tekanannya, maka permukaan raksa pada kedua pipa menjadi tidak sama tingginya. 
Jika tekanan gas dalam ruanagn tertutup lebih besar dari pada tekanan udara luar, maka akan mendorong raksa dalam pipa U. permukaan raksa pada pipa terbuka lebih tinggi daripada permukaan raksa pada pipa yang berhubungan dengan ruang tertutup. Misalkan selisih tinggi raksa adalah Δh, maka tekanan ruangan sebesar  

P = Bar + Δh .

Jika tekanan dalam gas dalam ruangan tertutup lebih rendah daripada tekanan udara luar, maka permukaan raksa pada pipa terbuka akan lebih rendah daripada permukaan raksa pada pipa yang berhubungan dengan ruang tertutup. Misalkan selisih tinggi raksa adalah Δh, maka tekanan gas dalam ruang an sebesar

P = Bar . Δh 

Keterangan : 
Bar : tekanan udara luar 
Δh : tekanan gas dalam ruang tertutup

b. Manometer raksa ujung tertutup 
Manometer ini pada prinsipnya sama dengan manometer ujung terbuka, tetapi digunakan untuk mengukur tekanan ruangan lebih dari 1 atmosfer. Sebelum digunakan, tinggi permukaan raksa sama dengan tekanan di dalam pipa tertutup 1 atmosfer. Jika selisih tinggi permukaan raksa pada kedua pipa adalah Δh cm, maka tekanan ruang tersebut sebesar :

P₂ = (P₁+Δh) cmHg

Kteterangan : 
P₁ : tekanan udara mula-mula dalam pipa 
Dh : selisih tinggi permukaan raksa kedua pipa 
P₂ ; besarnya tekanan udara yang diukur

2. Manometer logam
Manometer logam digunakan untuk mengukur tekanan gas yang sangat tinggi, misalnya tekanan gas dalam ketel uap.

Cara kerja manometer ini didasarkan pada plat logam yang bergerak naik turun bila ada perubahan tekanan. Gerak ujung plat logam diterusakan oleh jarum jam penunjuk skala. Beberapa manometer logam antara lain manometer Bourdon, manometer Shaffer Budenberg, dan manometer ban. 

3. Manometer Mac Leod
Manometer mac leod digunakan untuk mengukur tekanan udara yang lebih kecil dari 1 mmHg. Cara kerja manometer ini pada prinsipnya sama seperti manometer raksa ujung tertutup. Jika selisih tinggi raksa di pipa S dengan pipa E adalah Δh cmHg, maka tekanan yang terukur sebesar

P = 1 / 10.000 x Δh cmHg

Read More

INSPEKSI PADA SISTEM PERPIPAAN

INSPEKSI PADA SISTEM PERPIPAAN

Sistem perpipaan didesain untuk berbagai kondisi. Perhatian khusus harus diberikan pada sistem perpipaan yang mengarah pada korosi, erosi, dan fatig serta hal-hal yang beroperasi pada tekanan tinggi.

Semua bahan pipa dan sambungan harus dapat beroperasi pada kondisi maksimum. Sejarah operasional harus direviu untuk menentukan apakah terdapat perubahan pada kondisi operasi yang keluar dari kondisi normalnya. Jika kondisi operasi telah berubah, catatan harus dibuat untuk menjamin komponen-komponen sistem perpipaan mencukupi.

Perpipaan harus diinspeksi untuk memastikan adanya:

• Ekspansi
• Rangka pendukung yang cukup
• Tidak ada kebocoran
• Koneksi yang benar. Tujuannya adalah untuk menentukan apakah ada perubahan posisi karena adanya tegangan pada pipa atau sambungan yang lain.
• Spesifikasi yang cocok untuk kondisi operasi

§  Tidak ada fakta-fakta korosi, erosi, atau retak

4.1  Kerusakan pada Perpipaan

a.   Korosi. Korosi terjadi karena adanya oksigen dan larutan garam, seperti halnya yang ditemukan air umpan boiler yang jelek. Jika korosi ditemukan pada bejana tekan, sistem perpipaan yang terkait juga harus diperiksa. Korosi dapat menyerang secara luas pada permukaan logam atau terlokalisir pada bentuk korosi galvanis dan pitting. Untuk mengestimasi pengaruh korosi pada luas permukaan yang besar, ketebalan logam harus diperiksa dengan menggunakan peralatan ultasonik atau pengeboran. Ketebalan estimasi digunakan untuk mengestimasikan tekanan kerja yang aman.

b.   Retak. Retak bisa berasal dari desain atau kondisi operasi yang menyebabkan perubahan feksibilitas secara kontinyu pada logam (flexing). Flexing dapat disebabkan oleh fluktuasi termal atau mekanikan dan dapat mengarah pada kelelahan logam (fatig). Retak pada kondisi ini akan dipercepat dengan adanya korosi. Retak dari hasil cacat pabrikasi akan terjadi pertama-tama pada lingkungan korosi.

c.   Erosi. Erosi terjadi sebagai akibat dari eksi abrasif dari cairan atau uap. Adanya partikel padat dalam campuran, atau adanya cairan dalam uap dapat menyebabkan erosi. Erosi umumnya terjadi di daerah dimana aliran terhambat atau arah aliran berubah.

d.   Kebocoran. Kebocoran harus diperiksa secara menyeluruh dan dilakukan tindakan perbaikan. Uji tekanan mungkin dibutuhkan untuk menentukan informasi tambahan dengan mempertimbangkan adanya kerusakan lanjut.

e.   Dukungan (rangka) yang tidak tepat. Inspeksi visual harus meliputi pemeriksaan pada adanya dukungan yang tidak tepat. Ketidakcukupan dukungan dapat menyebabkan rusaknya sambugan las, retak, atau kebocoran pada sambungan fitting. Tanda-tanda kebocoran harus diteliti untuk menentukan penyebab dan kondisi terkoreksinya. Hilangnya isolasi. Rusak, atau sobek dapat menjadi indikasi adanya getaran atau pergerakan pipa akibat dukungan tidak tepat.

4.2  Inspeksi pada Pressure Gages

Tekanan yang diindikasikan oleh alat harus dibandingkan dengan alat yang lain pada sistem yang sama. Jika alat tidak dipasang pada bejana, maka harus segera dipasang pada bejana dengan benar sehingg dapat menunjukkan tekanan aktual bejana.

5.  PENYIMPANAN CATATAN

Salinan dari persetujuan inspektor atau laporan sertifikasi harus disimpan dengan baik. Catatan tersebut meliputi informasi-informasi berikut:

1. Laporan data pabrikan ASME, jika bejana tidak dicap kode ASME.
2. Laporan data bejana tekan (inspeksi internal pertama). Laporan harus meliputi informasi berikut:
• Nomer seri pabrikan
• Nomer identifikasi owner-user
• Data dimensi bejana tekan
• Bahan konstruksi
• Data ketebalan original dinding untuk bejana tekan dan tutup.
• Kode original dari konstruksi yang meliputi metode NDE
• Faktor keamanan yang dihitung dari kode konstruksi original
3. Informasi lengkap tentang peralatan relif valve, yang meliputi data pegas relief valve, atau data rupture disk, dan data inspeksi terakhir.
4. Catatan kemajuan yang meliputi:

a.    lokasi dan ketebalan dari sampel dan lokasi inspeksi yang kritis, termasuk lukasi dan hasil dari survei ketebalan logam.

b.    Batasan temperatur logam dan lokasinya pada bejana ketika faktor ini menentukan ketebalan minimum.

c.    Ketebalan logam terhitung yang dibutuhkan dan MAWP untuk desain peralatan relief valve dan temperatur untuk membuka tekanan, tekanan statis, dan beban yang lain.

d.    Tanggal skedul dan inspeksi berikutnya.

e.    Tanggal instalasi dan tanggal perubahan kondisi operasi (tekanan, temperautr, laju korosi)

f.     Data detil untuk sket yang dapat digunakan apabila tidak ada gambar.

g.    Kalukulasi tegangan untuk menentukan faktor keamanan.

6.  SEBAB-SEBAB KERUSAKAN BEJANA TEKAN

Beberapa kondisi dapat menyebabkan kerusakan bejana tekan. Kondisi yang umum tersebut adalah:

1. Korosi. Korosi adalah kondisi yang perlu diperhatikan yang ditemukan di bejana tekan. Bentuk-bentuk korosi yang umum adalah:
1. Pitting
2. Line corrossion
3. General corrossion
4. Grooving
5. Galvanic corrossion
2. Fatig. Jika tegangan yang terjadi pada bahan sangat tinggi dan sering, dapat menyebabkan fatig atau lelah. Kegagalan fatig dapat juga berasal dari perubahan temperatur dan tekanan. Lokasi dimana logam mempunyai perbedaan koefisien termal ekspansi dapat menyebabkan fatig.
3. Creep. Creep bisa terjadi jika peralatan berada pada temperatur diatas desainnya. Karena logam menjadi lemah pada temperatur tinggi, distorsi berakibat pada kegagalan. Creep bergantung pada waktu, temperatur, dan tegangan.
4. Temperatur. Pada temperatur sub-freezing, air dan beberapa bahan kimia yang ada dalan bejana tekan mungkin akan membeku dan menyebabkan kegagalan. Baja karbon rendah atau paduannya akan mudah pecah apabila berada pada lingkungan dengan temperatur lebih rendah dari temperatur transisinya.
5. Perusakan hidrogen. Perusakan hidrogen adalah kehilangan kekuatan atau ketangguhan dari suatu logam karena adanya larutan hidrogen secara atomik dalam baja. Pada lingkungan yang berbeda, kondisi ii dapat menyebabkan retak.
6. Retak karena tegangan korosi. Retak dari suatu logam yang disebabkan oleh tegangan dan lingkungan yang korosif. Retak ini timbul hanya dengan adanya kombinasi antara lingkungan dengan logam. Contoh dari retak korosi tegangan meliputi retak korosi tegangan klorida dari stainless steel yang berada pada larutan klorida panas, dan retak korosi tegangan dari kuningan dalam larutan amonia

PRESSURE RELIEF VALVE

Pressure relief valve digunakan pada tangki penyimpan atau tangki proses lain atu sistem untuk mencegah kerusakan struktural yang dikarenakan oleh tekanan internal. Tangki penyimpan menjadi bertekanan ketika cairan dipompakan kedalam tangki, mengkompresi uap yang ada atau kenaikan temperatur yang menyebabkan kenaikan ekspansi uap. Untuk mencegah kerusakan tesebut, maka keluar dan masuknya uap harus diatur sesuai dengan kondisi tekanan tertentu. Laju alir volume pada ventilasi tergantung pada ukuran tangki, kandungan bahan volatil, laju pemompaan, dan temperatur. Prosedur menentukan standar ventilasi dapat dilihat pada API Standard 2000.

Operasi tekanan tinggi akan menurunkan evaporasi dan volume venting total, dengan demikian akan menurunkan kerugian produksi dan biaya dari emisi proses. Semua valve harus dipelihara dengan hati-hati oleh seorang teknisi yang handal. Valve hanya diperbolehkan diasembling pada kondisi bersih, dan lebih baik lagi dilakukan di ruang khusus. Manual setiap valve harus dimengerti dan dibaca sebelum merawat atau memperbaikinya.

Salah satu disain relief valve dapat dilihat pada Gambar 2. Setiap aplikasi harus memperhatikan kompatibilitas bahan. Konsultasikan ke pabrikan untuk permintaan-permintaan khusus.

Gambar 2. Instalasi Tangki dan Peralatan safety

1. INSTALASI

Dalam instalasi relief valve, terdapat beberapa aturan yang harus diindahkan, yaitu:

1.     Pada instalasi, valve harus dapat dengan mulus dinaikkan ke posisinya dengan menggunakan lifting eyes pada bodi flens. Hindari pengangkatan valve dengan pegas karena akan mengakibatkan kerusakan pada dudukan dan nantinya valve akan bocor ketika beroperasi.

2.     Pertemuan antara bodi valve dengan nosel tangki harus sama bentuknya. Pertemuan flens harus flat, dengan toleransi 0,015” dan bersih, bebas dari goresan, korosi dan tanda-tanda pengerjaan.

3.     Mulailah dengan inspeksi pada gasket, pastikan bahwa bahan gasket sesuai dengan bahan produk.

4.     Setting valve ke nosel dengan hati-hati.

5.     Beri pelumas pada semua ulir dengan pelumas yang cocok. Jika terdapat paku keling dari bahan stainless steel, gunakan pelumas anti-seize seperti moly-disulfide.

6.     Instal bodi valve dengan penguatan baut menggunakan tangan.

7.     Rujukan torsi pengencangan baut dapat dilihat pada Tabel 2.

8.     Pastikan bahwa flens tidak terdistorsi dan gasket tertekan sempurna.

9.     Cek bahwa tidak terjadi perputaran baut

2. PEMELIHARAAN RUTIN

Pengecekan secara periodik dilakukan terhadap valve untuk memastikan bahwa valve berfungsi scara benar dan set point-nya benar. Inspeksi untuk keperluan ini dilakukan sekurang-kurangnya setahun sekali

Inspeksi periodeik untuk kekencangan dudukan harus dilakukan untuk menjamin pengendalian polusi udara. Hal ini dapat dilengkapi dengan detektor gas yang telah dikalibrasi sesuai produk pada sistem. Secara periodik, valve perlu dilepas dari tangki untuk inspeksi sil pada tutup. Ketika hal ini dilakukan,  valve harus diangkat secra hati-hati dengan menggunakan lifting eyes pada flens bodi atas.

Tabel 2. Daftar Torsi Pengencangan Baut

Jika terdeteksi adanya kebosoran uap, maka dapat dimungkinkan sumber kebocoran dari:

1. Sil penutup

2.    Gasket antara flens dengan bodi

3.  TROUBLESHOOTING

Berikut ini disajikan petunjuk trouble shooting yang sering terjadi pada relief valve.

Masalah	Inspeksi	Tindakan Korektif
Kebocoran uap terjadi antara penutup dan flens bagian atas.	Visual, audible, detektor uap	Kebocoran dapat terjadi pada sil O-ring dan dudukan bodi valve.  Hal ini umumnya terjadi karena kerusakan pada O-ring, tapi dapat juga disebabkan oleh ketidak-tepatan peletakkan valve pada flens. Dudukan ini dapat terdistorsi dan membentuk jalur kebocoran. Untuk mengtasi kondisi ini, nosel tangki harus diratakan lagi atau diganti.
Kebocoran uap terjadi antara bodi valve dan nosel tangki.	Visual, audible, detektor uap	Kebocoran antar flens dapat diperbaiki dengan cara mengencangkan baut. Gasket bisa saja rusak karena berada pada lingkungan kimia. Penggantian gasket dapat dilakukan bila diperlukan. Nosel tangki mungkin terkorosi. Hal ini dapat diatasi dengan memberi perlindungan pada permukaan flens.

Read More